CN116923232A - 一种双车联动运输系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双车联动运输系统及方法，其中，系统包括相配合使用的后AGV车和前AGV车、用于对后AGV车和前AGV车的距离和角度进行调整的联动纠偏装置，所述后AGV车和前AGV车前后间隔设置，共同承载运输工件；运输时，所述联动纠偏装置实时采集后AGV车和前AGV车的距离和角度信息发送给工控机；当判定距离和/或角度发生偏差时，工控机控制调整后AGV车和前AGV车的距离和/或角度，使后AGV车和前AGV车保持基准距离和基准角度。本申请改变了传统的运输方式，采用双车联动运输系统，操作便捷，使用效果较好。
Description
技术领域
本发明涉及AGV双车联动结构技术领域，尤其涉及一种双车联动运输系统及方法。
背景技术
随着基建的不断扩展，一些超长工件的运输变成了难题。运输方式不仅要向智能化无人化方向发展，又要保证运输工件自身的安全防护。例如风力发电的叶片，它长度一般为70m-120m，而且表面质量要求严格。叶片在运输过程中严禁大范围的磨蹭或弯折。目前，叶片在厂内移动大都通过超长半挂货车进行，此种方式存在有耗费人力物力大，而且对于场地要求高的问题，无论从环保还是智能制造等方面均有很大的改造空间，因此，迫切需要对运输方式进行改进。
发明内容
针对背景技术中指出的技术问题，本发明的目的在于提供一种双车联动运输系统及方法。
为实现本发明的目的，本发明提供的技术方案如下：
第一方面
本发明提供了一种双车联动运输系统，包括相配合使用的后AGV车和前AGV车、用于对后AGV车和前AGV车的距离和角度进行调整的联动纠偏装置，所述后AGV车和前AGV车前后间隔设置，共同承载运输工件；
运输时，所述联动纠偏装置实时采集后AGV车和前AGV车的距离和角度信息发送给工控机；当判定距离和/或角度发生偏差时，工控机控制调整后AGV车和前AGV车的距离和/或角度，使后AGV车和前AGV车保持基准距离和基准角度。
其中，所述联动纠偏装置包括安装于前AGV车上的前车装置、安装于后AGV车上的后车装置以及连接前车装置、后车装置的工作钢索；
所述前车装置包括安装于前AGV车顶端的前车装置台架，所述前车装置台架设置有绞盘安装架，所述绞盘安装架上安装有具备刹车和导绳功能的前车电动绞盘，所述前车电动绞盘上缠绕有张紧钢索，所述前车电动绞盘上方的前车装置台架上安装有前车轴承座，所述前车轴承座上转动连接有前车转盘，所述前车转盘为腔体结构，其下端面安装有前车中空轴，其后端面设置有钢索孔，所述前车轴承座下端安装有用于采集角度变化的前车同步带轮系统，所述前车中空轴与前车同步带轮系统相连接；所述张紧钢索穿过前车中空轴后，从钢索孔伸出且与工作钢索连接；
所述后车装置包括安装于后AGV车顶端的后车装置台架，所述后车装置台架顶端安装有后车轴承座，所述后车轴承座上转动连接有后车转盘，所述后车转盘包括后车转盘壳体、后车防护盖以及后车防护盖前端盖、后车防护盖后端盖，所述后车防护盖为倒U型，其前端设置有后车防护盖前端盖，后端设置有后车防护盖后端盖；所述后车转盘壳体与后车防护盖滑动连接，所述后车转盘壳体上安装有后车中空轴，通过所述后车中空轴与所述后车轴承座转动连接，后车距离传感器的一端与后车防护盖后端盖连接，另一端与后车转盘壳体相连接，所述后车距离传感器的两侧分别设置一根弹簧装置，所述弹簧装置的一端与后车防护盖后端盖连接，另一端与后车转盘壳体相连接；
所述后车轴承座下端安装有用于测量角度变化的后车同步带系统，所述后车同步带系统与所述后车中空轴相连接；
所述工作钢索的一端与后车防护盖前端盖相连接。
其中，所述前车同步带轮系统包括前车角度编码器、前车同步带轮齿轮以及前车编码器齿轮、前车编码器安装架；所述前车同步带轮齿轮与前车编码器齿轮通过同步带传动连接，所述前车编码器齿轮安装于前车编码器安装架上，所述前车编码器安装架与前车轴承座下端连接，所述前车编码器齿轮与前车角度编码器连接；所述前车中空轴与前车同步带轮齿轮相连接，且带动所述前车同步带轮齿轮旋转。
其中，所述前车同步带轮齿轮和前车编码器齿轮的齿数是2：1。
其中，所述前车轴承座上设置有轴承，所述前车中空轴穿过所述轴承且与轴承内环固定连接。
其中，所述前车装置台架通过螺栓与前AGV车顶端相连接。
其中，所述后车装置台架通过螺栓与后AGV车顶端相连接。
其中，所述后车转盘壳体外部两侧设置有后车转盘滑块，所述后车防护盖内部两侧设置有与所述后车转盘滑块相配合使用且滑动连接的后车防护盖固定轨。
第二方面
本发明提供了一种双车联动运输方法，所述方法利用上述的双车联动运输系统实现，具体如下：
步骤1：将后AGV车和前AGV车分别行驶至指定位置；
步骤2：将工件放置于后AGV车和前AGV车上；
步骤3：通过工作钢索将后AGV车和前AGV车连接；
步骤4：前车电动绞盘工作，通过工作钢索拉动后车防护盖，当工作钢索绷紧时，弹簧装置处于中位状态，记录后车距离传感器的数值，记作基准距离；记录此时编码器的数值，记作基准角度；
步骤5：在运输过程中，后车距离传感器将前AGV车和后AGV车的距离和角度变化信息传递给工控机，当判定发生偏差时，工控机控制调整后AGV车和前AGV车的距离和角度，使后AGV车和前AGV车保持基准距离和基准角度。
其中，当判定前AGV车和后AGV车的距离和角度偏差超过安全预设阈值时，工控机控制前AGV车和后AGV车停止运行，并进行报警。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本申请改变了传统的运输方式，采用双车联动运输系统，包括相配合使用的后AGV车和前AGV车、用于对后AGV车和前AGV车的距离和角度进行调整的联动纠偏装置；运输时，联动纠偏装置实时采集后AGV车和前AGV车的距离和角度信息发送给工控机；当判定距离和/或角度发生偏差时，工控机控制调整后AGV车和前AGV车的距离和/或角度，使后AGV车和前AGV车保持基准距离和基准角度，操作便捷，使用效果较好。
附图说明
图1为本申请实施例提供的双车联动运输系统背负风电叶片俯视结构示意图；
图中，后AGV车1，风电叶片2，前AGV车3；
图2为本申请实施例提供的双车联动运输系统背负风电叶片主视结构示意图；
图3为本申请实施例提供的双车联动运输系统背负风电叶片左视结构示意图；
图4为本申请实施例提供的双车联动运输系统运行时双车不同步运行存在角度偏差示意图；
图5为本申请实施例提供的双车联动运输系统运行时双车不同步运行存在距离偏差示意图；
图6为本申请实施例提供的双车联动运输系统中前AGV车的结构示意图；
图中，前车装置4；
图7为本申请实施例提供的双车联动运输系统中前车装置的结构示意图；
图8为本申请实施例提供的双车联动运输系统中前车装置的爆炸结构示意图；
图中，前车转盘防护盖41，前车转盘壳体42，前车轴承座43，前车同步带轮系统44，前车角度编码器45，张紧钢索46，前车装置台架47，前车电动绞盘48，前车中空轴49；
图9为本申请实施例提供的双车联动运输系统中前车装置的剖视结构示意图；
图10为本申请实施例提供的双车联动运输系统中前车同步带轮系统的结构示意图；
图中，前车同步带轮齿轮441，前车编码器齿轮443，前车编码器安装架442；
图11为本申请实施例提供的双车联动运输系统中后AGV车的结构示意图；
图中，后车装置5；
图12为本申请实施例提供的双车联动运输系统中后车装置的结构示意图；
图13为本申请实施例提供的双车联动运输系统中后车装置的爆炸结构示意图；
图中，后车防护盖前端盖51，后车防护盖52，后车防护盖后端盖53，后车防护盖固定轨54，后车距离传感器55，弹簧装置56，后车同步带系统57，后车角度编码器58，后车装置台架59，后车转盘壳体510，后车转盘滑块511，后车轴承座512，工作钢索513，后车中空轴514；
图14为本申请实施例提供的双车联动运输系统中后车同步带轮系统的结构示意图；
图15为本申请实施例提供的双车联动运输系统中后车装置的部分结构第一示意图；
图16为本申请实施例提供的双车联动运输系统中后车装置的部分结构第二示意图；
图17为本申请实施例提供的双车联动运输系统中后车装置的部分结构第三示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1-图3所示，本发明实施例提供了一种双车联动运输系统，包括相配合使用的后AGV车1和前AGV车3、用于对后AGV车1和前AGV车3的距离和角度进行调整的联动纠偏装置，所述后AGV车1和前AGV车3前后间隔设置，共同承载风电叶片2；
如图4-图5所示，后AGV车1和前AGV车3双车联动运输的时候，容易造成如下误差工况：双车不同步运行存在角度偏差α和距离偏差l。为了解决上述角度偏差和距离偏差，本发明采用联动纠偏装置。运输时，所述联动纠偏装置实时采集后AGV车1和前AGV车3的距离和角度信息发送给工控机；当判定距离和/或角度发生偏差时，工控机控制调整后AGV车1和前AGV车3的距离和/或角度，使后AGV车1和前AGV车3保持基准距离和基准角度。
如图6-图17所示，在优选的实施例中，提供了一种联动纠偏装置的具体结构。所述联动纠偏装置包括安装于前AGV车3上的前车装置4、安装于后AGV车1上的后车装置5以及连接前车装置4、后车装置5的工作钢索513；
所述前车装置4包括安装于前AGV车3顶端的前车装置台架47，所述前车装置台架47设置有绞盘安装架，所述绞盘安装架上安装有具备刹车和导绳功能的前车电动绞盘48，所述前车电动绞盘48上缠绕有张紧钢索46，所述前车电动绞盘48上方的前车装置台架47上安装有前车轴承座43，所述前车轴承座43上转动连接有前车转盘，所述前车转盘为腔体结构，其下端面安装有前车中空轴49，其后端面设置有钢索孔，所述前车轴承座43下端安装有用于采集角度变化的前车同步带轮系统44，所述前车中空轴49与前车同步带轮系统44相连接；所述张紧钢索46穿过前车中空轴49后，从钢索孔伸出且与工作钢索513连接；
需要说明的是，前车转盘包括相连接的前车转盘防护盖41和前车转盘壳体42，前车中空轴49安装在前车转盘壳体42上，所述钢索孔设置在前车转盘防护盖41上。
工作时，通过前车电动绞盘旋转能够收紧和放松张紧钢索46，张紧钢索46能够带动前车转盘绕前车中空轴旋转。
所述后车装置5包括安装于后AGV车1顶端的后车装置台架59，所述后车装置台架59顶端安装有后车轴承座512，所述后车轴承座512上转动连接有后车转盘，所述后车转盘包括后车转盘壳体510、后车防护盖52以及后车防护盖前端盖51、后车防护盖后端盖53，所述后车防护盖52为倒U型，其前端设置有后车防护盖前端盖51，后端设置有后车防护盖后端盖53；所述后车转盘壳体510与后车防护盖52滑动连接，所述后车转盘壳体510上安装有后车中空轴514，通过所述后车中空轴514与所述后车轴承座512转动连接，后车距离传感器55的一端与后车防护盖后端盖53连接，另一端与后车转盘壳体510相连接，所述后车距离传感器55的两侧分别设置一根弹簧装置56，所述弹簧装置56的一端与后车防护盖后端盖53连接，另一端与后车转盘壳体510相连接；
所述后车轴承座512下端安装有用于测量角度变化的后车同步带系统57，所述后车同步带系统57与所述后车中空轴514相连接；
所述工作钢索513的一端与后车防护盖前端盖51相连接。
当产生距离偏差时，工作钢索513必然前后移动，此时距离传感器则能捕捉到其距离变化。
当产生角度偏差时，固定工作钢索513的铰点必将有角度变化，利用同步带轮系统能够将微小的角度变化进行放大并通过编码器捕捉到其角度变化。
当同时产生距离偏差和角度偏差时，则根据距离传感器和编码器同时动作，及时补偿纠偏，用以保证双车的相对精度，从而保证超长工件的运输安全。
当捕捉到位置和角度偏差时，工控机调整前后车的角度和速度，使双车联动系统始终保持在基准角度和基准距离。
优选地，所述前车同步带轮系统44包括前车角度编码器45、前车同步带轮齿轮441以及前车编码器齿轮443、前车编码器安装架442；所述前车同步带轮齿轮441与前车编码器齿轮443通过同步带传动连接，所述前车编码器齿轮443安装于前车编码器安装架442上，所述前车编码器安装架442与前车轴承座43下端连接，所述前车编码器齿轮443与前车角度编码器45连接；所述前车中空轴49与前车同步带轮齿轮441相连接，且带动所述前车同步带轮齿轮441旋转。
工作时，前车中空轴49旋转带动带动所述前车同步带轮齿轮441旋转，从而带动前车编码器齿轮443旋转，从而带动前车角度编码器45的轴旋转。
另外，需要说明的是，后车装置5上的后车同步带系统57与前车同步带轮系统44结构相同，此处不再详述。
优选地，所述前车同步带轮齿轮441和前车编码器齿轮的齿数是2：1。前车同步带轮齿轮441旋转一个刻度时，前车编码器齿轮能够带动编码器的轴通过速比能够分解为两个刻度的灵敏度。利用此结构能够将微小的角度变化进行放大并通过编码器捕捉到其角度变化。
优选地，所述前车轴承座43上设置有轴承，所述前车中空轴49穿过所述轴承且与轴承内环固定连接。
优选地，所述前车装置台架47通过螺栓与前AGV车3顶端相连接。
优选地，所述后车装置台架59通过螺栓与后AGV车1顶端相连接。
优选地，所述后车转盘壳体510外部两侧设置有后车转盘滑块511，所述后车防护盖52内部两侧设置有与所述后车转盘滑块511相配合使用且滑动连接的后车防护盖固定轨54，两者构成滑块滑轨结构。后车防护盖固定轨54和后车转盘滑块511相互配合，限制其余方向自由度，从而专一方向精确的反馈前后距离，避免弹簧装置及距离传感器收到侧向力损坏。
另外，需要说明的是，前车装置和后车装置分别布置在前AGV车和后AGV车中部，仅部分露出AGV顶部。
需要说明的是，工作钢索513一般根据工件长度进行选择，如双车间距100m，则此时工作钢索513一般选择95m，工作时工作钢索513处于绷紧状态，起到类似刚性拉杆的作用。而前车装置中的张紧钢索46一般为10m，与工作钢索513通过卸扣连接，作为张紧工作钢索之用。
另外，本申请还提供了一种双车联动运输方法，所述方法利用上述的双车联动运输系统实现，具体如下：
步骤1：将后AGV车1和前AGV车3分别行驶至指定位置；
步骤2：将工件放置于后AGV车1和前AGV车3上；
步骤3：通过工作钢索513将后AGV车1和前AGV车3连接；
步骤4：前车电动绞盘48工作，通过工作钢索513拉动后车防护盖52，当工作钢索513绷紧时，弹簧装置56处于中位状态，记录后车距离传感器55的数值，记作基准距离；记录此时编码器的数值，记作基准角度；
步骤5：在运输过程中，后车距离传感器55将前AGV车3和后AGV车1的距离和角度变化信息传递给工控机，当判定发生偏差时，工控机控制调整后AGV车1和前AGV车3的距离和角度，使后AGV车1和前AGV车3保持基准距离和基准角度。
优选地，当判定前AGV车3和后AGV车1的距离和角度偏差超过安全预设阈值时，工控机控制前AGV车3和后AGV车1停止运行，并进行报警。
需要说明的是，本申请中前AGV车和后AGV车既可以组成双车使用，也可以单车单独使用，当需要双车使用时，先切换至单车模式，此时手动将单车开到指定位置，摆好位置姿态（一般与地面的标识重合），然后落装风电叶片。
之后，将模式切换至双车模式使用。由人工将工作钢索挂至两端AGV接口，然后，拉紧工作钢索至基准零位，这个过程双车是静止的。
当前AGV车和后AGV车距离变化时，弹簧装置将发挥作用。如当前AGV车移动速度过快时，如下坡，由于AGV本身拉力远大于弹簧压力，此时弹簧装置压缩，距离传感器将反馈负数距离信息，此时，工控机控制后AGV车提速追赶前车，前AGV车也减速等待后AGV车。当前AGV车移动速度变慢时，如上坡，此时弹簧装置回弹，距离传感器将反馈正数距离信息，此时，工控机控制后AGV车减速，前AGV车提速。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。
Claims (10)
1.一种双车联动运输系统，其特征在于，包括相配合使用的后AGV车（1）和前AGV车（3）、用于对后AGV车（1）和前AGV车（3）的距离和角度进行调整的联动纠偏装置，所述后AGV车（1）和前AGV车（3）前后间隔设置，共同承载运输工件；
运输时，所述联动纠偏装置实时采集后AGV车（1）和前AGV车（3）的距离和角度信息发送给工控机；当判定距离和/或角度发生偏差时，工控机控制调整后AGV车（1）和前AGV车（3）的距离和/或角度，使后AGV车（1）和前AGV车（3）保持基准距离和基准角度。
2.根据权利要求1所述的一种双车联动运输系统，其特征在于，所述联动纠偏装置包括安装于前AGV车（3）上的前车装置（4）、安装于后AGV车（1）上的后车装置（5）以及连接前车装置（4）、后车装置（5）的工作钢索（513）；
所述前车装置（4）包括安装于前AGV车（3）顶端的前车装置台架（47），所述前车装置台架（47）设置有绞盘安装架，所述绞盘安装架上安装有具备刹车和导绳功能的前车电动绞盘（48），所述前车电动绞盘（48）上缠绕有张紧钢索（46），所述前车电动绞盘（48）上方的前车装置台架（47）上安装有前车轴承座（43），所述前车轴承座（43）上转动连接有前车转盘，所述前车转盘为腔体结构，其下端面安装有前车中空轴（49），其后端面设置有钢索孔，所述前车轴承座（43）下端安装有用于采集角度变化的前车同步带轮系统（44），所述前车中空轴（49）与前车同步带轮系统（44）相连接；所述张紧钢索（46）穿过前车中空轴（49）后，从钢索孔伸出且与工作钢索（513）连接；
所述后车装置（5）包括安装于后AGV车（1）顶端的后车装置台架（59），所述后车装置台架（59）顶端安装有后车轴承座（512），所述后车轴承座（512）上转动连接有后车转盘，所述后车转盘包括后车转盘壳体（510）、后车防护盖（52）以及后车防护盖前端盖（51）、后车防护盖后端盖（53），所述后车防护盖（52）为倒U型，其前端设置有后车防护盖前端盖（51），后端设置有后车防护盖后端盖（53）；所述后车转盘壳体（510）与后车防护盖（52）滑动连接，所述后车转盘壳体（510）上安装有后车中空轴（514），通过所述后车中空轴（514）与所述后车轴承座512转动连接，后车距离传感器（55）的一端与后车防护盖后端盖（53）连接，另一端与后车转盘壳体（510）相连接，所述后车距离传感器（55）的两侧分别设置一根弹簧装置（56），所述弹簧装置（56）的一端与后车防护盖后端盖（53）连接，另一端与后车转盘壳体（510）相连接；
所述后车轴承座（512）下端安装有用于测量角度变化的后车同步带系统（57），所述后车同步带系统（57）与所述后车中空轴（514）相连接；
所述工作钢索（513）的一端与后车防护盖前端盖（51）相连接。
3.根据权利要求2所述的一种双车联动运输系统，其特征在于，所述前车同步带轮系统（44）包括前车角度编码器（45）、前车同步带轮齿轮（441）以及前车编码器齿轮（443）、前车编码器安装架（442）；所述前车同步带轮齿轮（441）与前车编码器齿轮（443）通过同步带传动连接，所述前车编码器齿轮（443）安装于前车编码器安装架（442）上，所述前车编码器安装架（442）与前车轴承座（43）下端连接，所述前车编码器齿轮（443）与前车角度编码器（45）连接；所述前车中空轴（49）与前车同步带轮齿轮（441）相连接，且带动所述前车同步带轮齿轮（441）旋转。
4.根据权利要求3所述的一种双车联动运输系统，其特征在于，所述前车同步带轮齿轮（441）和前车编码器齿轮的齿数是2：1。
5.根据权利要求2所述的一种双车联动运输系统，其特征在于，所述前车轴承座（43）上设置有轴承，所述前车中空轴（49）穿过所述轴承且与轴承内环固定连接。
6.根据权利要求2所述的一种双车联动运输系统，其特征在于，所述前车装置台架（47）通过螺栓与前AGV车（3）顶端相连接。
7.根据权利要求2所述的一种双车联动运输系统，其特征在于，所述后车装置台架（59）通过螺栓与后AGV车（1）顶端相连接。
8.根据权利要求2所述的一种双车联动运输系统，其特征在于，所述后车转盘壳体（510）外部两侧设置有后车转盘滑块（511），所述后车防护盖（52）内部两侧设置有与所述后车转盘滑块（511）相配合使用且滑动连接的后车防护盖固定轨54。
9.一种双车联动运输方法，其特征在于，所述方法利用如权利要求2-8中任一项所述的双车联动运输系统实现，具体如下：
步骤1：将后AGV车（1）和前AGV车（3）分别行驶至指定位置；
步骤2：将工件放置于后AGV车（1）和前AGV车（3）上；
步骤3：通过工作钢索（513）将后AGV车（1）和前AGV车（3）连接；
步骤4：前车电动绞盘（48）工作，通过工作钢索（513）拉动后车防护盖（52），当工作钢索（513）绷紧时，弹簧装置（56）处于中位状态，记录后车距离传感器（55）的数值，记作基准距离；记录此时编码器的数值，记作基准角度；
步骤5：在运输过程中，后车距离传感器（55）将前AGV车（3）和后AGV车（1）的距离和角度变化信息传递给工控机，当判定发生偏差时，工控机控制调整后AGV车（1）和前AGV车（3）的距离和角度，使后AGV车（1）和前AGV车（3）保持基准距离和基准角度。
10.如权利要求9所述的双车联动运输方法，其特征在于，当判定前AGV车（3）和后AGV车（1）的距离和角度偏差超过安全预设阈值时，工控机控制前AGV车（3）和后AGV车（1）停止运行，并进行报警。
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